集成的指纹和危险品传感器、具有这种集成的传感器的自动的人员闸门以及这种传感器用于飞机场中的安全检查的应用

摘要

一种集成的指纹和危险品传感器装置，用于人员和危险品检查，所述指纹和危险品传感器装置首先能够记录指纹。随后，将指纹传感器置于危险品传感器装置的有效范围中，所述危险品传感器装置能够对由待检查的人员在接触扫描器时提供的样本进行分析。由此，能够有效地构成机场中的安全检查。

说明书

技术领域

本发明涉及危险品检测。本发明尤其涉及一种集成的指纹和危险品 传感器、一种自动的人员闸门和集成的指纹和危险品传感器用于飞机场 中的安全检查的应用。

背景技术

危险品例如爆炸物、毒物、药物、生物活性的或者放射性的物质能 够借助适当的传感器来检测。为了能够确定与检测到的危险品有联系的 人员的身份，例如必须检查其护照。

这种检查方法能够导致延迟，这尤其在飞机乘客办理手续时通常是 不期望的。

发明内容

因此，能够看作本发明的目的的是，有效地设计对人员的安全检查。

根据本发明的第一方面，提出一种用于对人员进行安全检查的以传 感器和扫描器装置的形式的集成的指纹和危险品传感器，所述集成的指 纹和危险品传感器具有指纹和/或手掌扫描装置和危险品传感器装置。 指纹或者手掌扫描装置能够记录人员的指纹和/或手印，并且危险品传 感器装置能够检测危险品，所述危险品在将指纹或者手印记录到指纹或 者手掌扫描装置上时由人员、即例如由人员的手指或者手提供。

当将手指或者手放置到扫描装置的表面上时，能够进行所述物质提 供，使得位于人员的皮肤上的危险品由扫描装置的表面(例如玻璃板) 吸附。

本发明的另一个方面涉及一种用于对人员进行安全检查的自动的人 员闸门，所述人员闸门具有在上文中并且在下文中描述的集成的指纹和 危险品传感器。

本发明的另一个方面涉及在上文中和在下文中描述的指纹和危险品 传感器用于机场中的安全检查和/或用于对机场的或者其它设施的受保 护的区域的进入检查的应用，所述其它设施例如是政府大楼、核电厂等。 特别地，传感器能够构成为是便携式的，由此所述传感器适合于移动应 用。对于这种应用情况，所述传感器为了与数据处理设备交换数据能够 具有无线接口。

本发明的核心方面能够在于，集成的传感器具有能够检测不同的信 息的多个检测器或者传感器。

因此，一方面能够确定待检查的人员的身份。这通过指纹和危险品 传感器来实现。对此附加地，根据本发明的另一个方面能够设置证件读 取设备，例如护照或者身份证扫描器，以便能够检测关于人员的身份的 其它信息。指纹或者手掌扫描装置和证件扫描器能够彼此组合地工作， 以便例如能够确定不同的人员信息之间的不一致。因此，例如也能够这 样识别出伪造的或者虚假的护照，即当指纹与在护照中所提到的人员的 身份不匹配时。

另一方面设置危险品传感器装置，所述危险品传感器装置能够检测 由人员的手或者手指提供的危险品的小的痕迹。危险品在下述情况下被 提供到扫描装置的表面(或者其它的为此设置的表面)上：人员接触所 述表面。接下来，危险品传感器装置已经检测这些危险品或者包含在样 本中的不同的危险品的最小的痕迹。

对此，危险品传感器装置能够具有一个或多个相同的或者不同类型 的传感器，所述传感器能够检测相同的或者不同的危险品。

通过指纹和危险品传感器的集成的实施方案可能的是，在设备中执 行不同的测量，并且在短时间内执行，而不会由此妨碍使用者并且部分 地这也不能够由使用者确认。使用者仅必须提供其指纹或者手印。其它 的测量自动地在后台进行。

特别地，能够在人员闸门之内进行测量，所述人员闸门用于到安全 区域中的进入检查。如果人员已走进闸门，那么提供指纹或手印并且执 行其它的测量。自动的人员闸门也能够具有用于从证件(护照、身份证、 驾驶证)中读入和验证人员数据的证件扫描装置。

特别地，闸门能够构成为：当指纹和危险品传感器(为至少两个不 同的传感器或者扫描装置)检测到危险品时，阻止人员通过闸门。在这 种情况下，例如能够发出轻声的警报，或者根据危险品的危险性和浓度 和/或根据所识别的人员的危险性发出声学的或者光学的警报，通过所 述警报向安全人员发出信息。除此之外，在这种情况下，闸门能够锁闭 或者保持锁闭，使得人员不能够逃脱。

根据本发明的另一个方面，自动的人员闸门构成为用于：仅在检测 到的危险品的浓度超过最小浓度时和/或在人员被识别为位于特殊人员 的相应的名单上时，那么阻止人员通过闸门。

根据本发明的另一个方面，指纹或者手掌扫描装置具有用于在记录 印记期间放置手指或者手的表面，危险品在手指或者手放置时积聚在所 述表面上，其中危险品传感器装置构成为用于随后自动地识别危险品。

因此，自动地进行连接于测量指纹或者手印的测量，对此不需要待 检查的人员的特定的操作。

根据本发明的另一个方面，集成的传感器具有运送设备，以用于在 印记的记录完成之后，将指纹或者手掌扫描装置运送到危险品传感器装 置的有效范围中。

根据本发明的另一个方面，也能够提出，运送设备构成为用于沿着 朝向指纹或手掌扫描装置的方向运送危险品传感器装置，使得在印记的 记录完成之后，指纹或手掌扫描装置到达到危险品传感器装置的有效范 围中。

这两个设备(指纹或手掌扫描装置和危险品传感器装置)也能够借 助于两个运送设备相向运动。这能够在另一个实施例中提出。

因此，确保用于分析由人员提供的样本的传感器装置能够足够接近 地移近扫描装置的表面(或者反之)。

根据本发明的另一个方面，运送设备对此具有转盘，在所述转盘上 设置指纹或者手掌扫描装置并且所述指纹或者手掌扫描装置借助所述 转盘转入到危险品传感器装置的有效范围中。

在这里，手指在扫描装置的表面(也就是说例如玻璃表面)上的通 过扫描装置检测的位置能够用于定向脱附或者检测设备(传感器装置)， 以便有针对性地脱附来自于手指的危险品。

因此，根据本发明的另一个方面，危险品传感器装置构成为用于执 行热脱附方法，以用于将指纹或手掌扫描装置上的低挥发性的危险品转 化为气相以进行对危险品的进一步的分析。

对于热脱附替选的是，也能够借助于通过在危险品的吸收范围中的 辐射来选择性地激发将低挥发性的危险品转化为气相。以这种方式，通 过有针对性地脱附感兴趣的危险品来实现更高的选择性。替选地，脱附 也能够伴随着危险品的分子的同时的离子化。

根据本发明的另一个方面，危险品传感器装置抽吸在指纹或者手掌 扫描装置的区域中的气态的危险品以用于对危险品的进一步分析。

根据本发明的另一个方面，能够附加地将由手掌或者衣物散发的气 态的危险品抽吸并且传递以用于对危险品的进一步分析。

根据本发明的另一个方面，危险品传感器装置构成为用于执行对危 险品的化学的和/或电化学的分析。

根据本发明的另一个方面，危险品传感器装置构成为用于检测由危 险品发射的放射性的辐射。

根据本发明的另一个方面，危险品传感器装置构成为用于检测放射 性的α辐射和/或β辐射，使得也能够实现对放射性的危险品的检测， 所述放射性的危险品不发出γ辐射或者仅发出能量非常少的γ辐射。特 别地，例如能够以这种方式检测钚。

根据本发明的另一个方面，危险品传感器装置构成为用于检测生物 活性的物质。

除此之外，能够设置附加的γ检测器，所述γ检测器例如没有集成 在集成的指纹和危险品传感器的危险品传感器装置中，而是位于其它地 点(例如在自动的人员闸门之内)，并且构成为用于证明不进行α辐射 和β辐射的核素。

在这点上要指出的是，危险品传感器装置能够具有多个传感器，所 述传感器能够分别执行上述检测方法中的一种。

除此之外，根据本发明的另一个方面，自动的人员闸门能够具有用 于读入人员的登机牌的登机牌读取器，以便例如能够实现所述人员进入 闸门。

不需要取得其它的指纹或者手印。此外有利的是，因为能够存在整 个手掌的手指扫描图像，所以能够有针对性地将透明板的根据其可能性 具有最多颗粒的面用于检测，也就是说例如无名指所放置的地方。

除此之外，能够得出下述优点：

-更快速的检测，因为不必扫描整个面。

-有针对性的样本采集，因为手指放置在面上的地方是已知的。以这种 方式能够降低错误可能性。

-玻璃在分析上是非常感兴趣的，因为玻璃不示出任何固有物质性，也 就是说不分泌可能干扰检测的物质。除此之外，玻璃可非常好地清洁并 且相对于大多数其它材料不具有老化外观。

-玻璃也是极其耐热的，这在其应用在热脱附方法中是有益的。

因此，作为热脱附方法能够使用通常的热脱附方法，所述通常的热 脱附方法通过直接的基于辐射和/或基于接触的热传递来激发。也能够 使用等离子脱附方法，其中热的或者冷的大气气体等离子能够实现从玻 璃表面的颗粒脱附。也能够使用激光脱附方法，所述激光脱附方法在处 于炸药的吸收范围中的适当的波长下能够实现选择性地脱附感兴趣的 物质。

原则上，不仅能够将检测器运送至玻璃面、而且能够将玻璃面运送 至检测器。优选地，能够设置透明的载体板，所述载体板位于扫描器单 元上并且被运送至危险品检测器。此外，能够通过转盘结构类型来实现 收集、清洁和测量的完美的分开。

能够借助于抽吸设备从透明的支承板抽吸危险品。

附图说明

本发明的其它方面从下述的附图描述中得出。在下文中参照附图来 描述本发明的实施例。

图1示出根据本发明的一个实施例的集成的指纹和危险品传感器。

图2示出根据本发明的另一个实施例的自动的人员闸门。

图3示出根据本发明的另一个实施例的集成的指纹和危险品传感器 的部件。

图4示出根据本发明的另一个实施例的人员闸门的示意图。

附图中的描述是示意性并且不按比例的。

如果在下面的附图描述中在不同的附图中使用相同的附图标记，那 么这些附图标记表示相同的或者相似的元件。但是，相同的或者相似的 元件也能够通过不同的附图标记来表示。

具体实施方式

图1示出集成的指纹和危险品传感器100，以用于对人员进行安全 检查，例如以用于在机场、核电站、政府大楼或者其它的具有提高的安 全要求的设施中进行安全检查。

传感器100具有一个、两个或更多个指纹或者手掌扫描装置101、 104，所述指纹或者手掌扫描装置例如设置在转盘305或者另外的运送 设备上。这些扫描装置能够构成为对人员的手指的、手的或者必要时其 它的身体部分的印记进行记录并且出于所述原因与数据处理设备连接 (在图1中没有示出)。数据处理设备能够远离扫描装置设置。

在记录指纹或手印之后，相应的扫描器101、104通过转盘转动而沿 着朝向危险品传感器装置102的方向运动。换句话说，在扫描器101的 第一位置中记录印记，之后扫描器转动或者以另外的方式运动到另一个 扫描器104的位置中。因此，指纹或者手掌扫描器在记录指纹之后转动 到设备的后部部分中。在那里，危险品传感器102行进到具有指纹的传 感器板上。将所述传感器板加热进而将脱附的痕迹传送给危险品传感器 以进行分析。

随后，在该地点上，危险品传感器装置102能够检测危险品。

危险品传感器装置102例如经由定位器105、第一支承臂部段106、 接头107和垂直的第二臂部段108与撑脚109连接，所述撑脚固定在基 座元件100上，所述基座元件不仅支承扫描装置101、104以及转盘、 而且也支承危险品传感器装置102。

在板110的下方存在元件111、112、113，其中这些元件为转盘的驱 动器和支承装置。

图2示出根据本发明的另一个实施例的自动的人员闸门200。所述 闸门200具有一个或多个在上文并且在下文描述的指纹和危险品传感器 100。除此之外，能够设置证件扫描装置401，借助于所述证件扫描装置 能够从证件中读入并且检验人员数据。

例如，也能够设置γ检测器402，以便检测γ辐射。

除此之外，在人员闸门200的外侧上能够设置登机牌读取器203， 以便能够实现经过授权的人员进入到闸门中并且防止未授权的人员进 入。

对此，闸门200例如具有旋转门201，所述旋转门能够相应地打开 和关闭以及锁闭。打开和关闭能够全自动地基于相应的测量数据来进 行。

装置100、401、402能够经由数据线202与数据处理设备的外部的 计算单元连接，所述计算单元评估数据并且控制自动的人员闸门。

因此，安全检查的过程步骤(危险品检测、违禁品检测、人员识别 或者证件验证)不再分开地在不同地点执行并且能够彼此关联，因为能 够将全部的测量数据输送给中央计算单元。由此，能够避免多重检查和 明显的识别损失。除此之外，能够提高安全检查的效率。

通过必要时与其它的传感器组合的危险品传感器装置来进行的危险 品检查例如基于IMS(离子迁移谱)技术或者气相色谱分析来进行。

也能够使用部分自动化的装置，所述部分自动化的装置为了检测从 人员闸门的内部空间中提取空气样本。替选于或者附加于指纹检查，人 员识别例如也能够基于虹膜检查来进行。在这种情况下，虽然人员不必 将样本放到指纹传感器的表面上，但是当然能够提出，人员必须接触其 它表面，借此提供样本。

因此，自动的人员闸门200装配有不同的传感器，以用于身份检查 和验证证明证件以及用于检测危险品。这能够通过将由于指纹读取设备 而非常可靠适用的人员识别与同样证明为合适的危险品传感器组合来 实现，所述危险品传感器能够证实指纹中的这类物质的痕迹。

因此，从测量中获得的认知能够彼此关联并且一一对应地与所检查 的人员相关联。

图3示出根据本发明的一个实施例的集成的指纹和危险品传感器 100的构件。指纹或者手掌扫描装置101设置在运送装置305上，其中 例如能够是转盘或者线性的运送装置。扫描装置101具有光学的检测设 备，在所述检测设备上存在透明的板302，例如玻璃板。如果将手指放 到玻璃板302上，那么危险品能够从手指提供并且例如以颗粒303的形 式吸附在表面302上。

接下来，将扫描装置101沿着水平箭头304的方向运送至危险品传 感器装置102，将所述危险品传感器装置移近样本303(或者反之)，以 便检测危险品。

图4示出由集成的指纹和危险品传感器100、证件扫描器401、γ检 测器403和登机牌读取器402组成的装置。这些不同的传感器、扫描装 置和检测器经由数据总线202彼此连接并且所收集的数据经由总线202 传递给中央计算单元，所述中央计算单元能够彼此关联、分析、评估并 且必要时转发数据。此外，中央计算单元接下来能够根据数据的分析结 果开始必要的步骤。例如，能够触发警报或者能够提出：经由在图4中 示出的传感器来进行其它的数据记录，以便获得更准确的关于人员和/ 或可能的危险品的信息。

通过自动的人员闸门200，能够减少在安全检查时通常所必需的时 间耗费。除此之外，能够在相同的地点上执行全部的测量，这附加地加 速并且简化了整体过程。

因此，例如将由于指纹读取设备而非常可靠适用的人员识别和危险 品传感器组合，所述危险品传感器能够证实指纹中的危险品的痕迹。即 因此将指纹识别和痕迹检测组合。

基本上对于危险品检测而言意义重大的物质尤其好地粘附在人员的 之前与这些物质近距离接触的手表面和手指表面上。在接触人员识别手 持扫描器平面(通常是玻璃)之后，一定份额的颗粒物留在这些玻璃平 面上并且能够用于进一步的识别。

以这种方式能够相对于已知方法非常有效地、简化地并且也非常准 确地执行重要的痕迹分析。

对于所描述的方法并且特别是对于自动化的人员闸门而言能够使用 下述危险品和物质组：

-为了检测对低挥发性的化合物(如低挥发性的爆炸物，也就是说塑胶 炸药，或者低挥发性的有毒工业化学物质(TIC)，或者也还有药物)的 危险品检测而言重要的化学物质组，尤其能够使用热脱附方法，所述热 脱附方法能够将指纹或者手印扫描器的玻璃表面上的颗粒状的危险品 转化为气相。随后，从该气相中借助已知的化学的或者电化学的分析设 备能够相对简单并且有效地执行对物质组的进一步的分析。

为了提高该装置的整体选择性，能够执行将重要的颗粒以物质专用的 方式脱附。对此，能够考虑选择性的光子激发或者电磁的激发光谱和方 法。

-为了扩展对气态的危险品(如易挥发性的炸药，例如液体炸药，或者 中挥发性的或者易挥发性的有毒工业化学物质)的检测，在时间上在使 用热脱附方法之前能够对气相进行检查。附加地，通过附加地抽吸在手 或者人员周围的环境空气，能够关于气态的危险品对空气进行检查。

-颗粒状的放射性同位素或者颗粒、如能够在核灾难或者恐怖行为(所 谓的脏弹)后出现的颗粒状的放射性同位素或者颗粒在这里通常也与涉 及人员的皮肤表面结合。因此，能够进行对玻璃表面的特殊的物质组的 识别。当然，在这种情况下，例如不进行之前的脱附，而是通过对玻璃 表面进行重要的α辐射和β辐射的辐射近场检测。在检测顺序中，辐射 检测例如处于第一位，接着例如是热脱附方法。

-生物活性的物质、如能够在相应的生物战现场中或者在传染病中出现 的生物活性的物质同样粘附在皮肤表面上并且在这里也能够考虑借助 于相应的传感技术用于进一步的分析。下述方法优选适合于此，如拉曼 分析或者还有基于抗体的方法。根据应用能够设置相应的分析设备。

由此，事先、也就是说在走进安全区域之前就已经能够实现进入限 制。因此，相应的经过识别的人员随后能够经受另一个或者更准确的检 查。以这种方式能够将重要的潜在危险最小化。

在这一点上要指出的是，能够将所记录的传感器数据借助中央数据 库来校正。对此，数据经由通信线路202(有线或者无线)传递到中央 计算机上，所述中央计算机与数据库连接(见图2)。

补充地，要指出的是，“包括”和“具有”不排除其它的元件或步骤， 并且“一”或“一个”不排除多个。此外，要指出的是，参照之前的实 施例中的一个描述的特征和步骤也能够以与其它的在上文中描述的实 施例的其它的特征和步骤组合的方式使用。权利要求中的附图标记不视 为是限制性的。